Exercice 1 : qui attire la lune

1S
DM
Note :
Nom Prénom :
Je connais mon cours :
(Cou)
/20
∕7
J’applique mon cours :
(App)
∕6
Je raisonne :
(Rai)
∕4
Je communique
(Com)
∕0
C
O
U
R
A R
P A
P I
L S
Exercice 1 :
1) Qu'est ce que la règle de l'octet?
∕1
2) Donner trois formules de Lewis de formule C3H7NO.
∕1
1 : je sais faire une représentation de Lewis juste (H,C,N,O)
1 : trois représentations
1 : une représentation, penser à faire une insaturation
∕1
∕1
3) Parmi les différentes molécules représentées, préciser celles qui sont isomères.
CH3
C CH
CH3
CH CH2 CH2 CH3
CH3
A
CH3
CH2 CH3
C CH
CH3
CH CH2
CH3
B
∕1
CH2 CH2
CH2 CH3
CH
CH
CH3
CH CH2
CH3
C
CH2
CH3
C
CH2 CH2 CH3
D
1
∕1
4) Quelle est la forme géométrique de la molécule d´eau (H2O), en la justifiant.
Pour aller plus loin (pour la terminale S) : Donner la représentation de Cram (s’aider du livre p 137)
∕1
∕1
5) Mêmes questions pour la molécule de méthane CH4
∕1
Exercice 2 : on donne la photographie du modèle moléculaire de l’éthanol ci-contre
1) Donner la formule brute de l’éthanol
hydrogène
2) Donner la formule semi développée de
l’éthanol
oxygène
∕1
carbone
∕1
3) Donner la représentation de Cram de l’éthane C2H6
0,5 respect des angles
0,5 respect avant arrière
∕1
1 les 5 atomes alignés
∕1
2
Exercice 3 :
On donne dans le tableau quelques molécule, et la longueur d’onde correspondant à son maximum d’absorption ( λmax ).
Molécule
λmax
B
NH2
CH
CH
CH
NH2
CH
C
NH2
NH2
CH
E
NH2
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH2
CH
CH
CH
CH3
750nm
N
CH
CH
?
N
CH
CH
CH
519nm
CH
CH
CH
CH
CH3
N
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH2
CH
?
N
CH
CH
CH
CH3
CH
CH
CH
CH
D
CH
CH
CH
CH
CH
A
CH
CH
CH3
?
N
Correspondance entre longueur d’onde et couleur :
 (nm) :
Couleur :
400
violet
450
500
bleu
550
vert
600
jaune
650
orange
700
rouge
1) Le molécule A est incolore, dans quel domaine de longueur d’onde se situe son maximum d’absorption ?
∕1
2) La double liaison au centre de la molécule A, a-t-elle une configuration Z ou E ? Justifier.
∕1
3) Quelle est la couleur de la molécule B ? Justifier.
∕1
3
4) Dans quel domaine de longueur d’onde se situe le maximum d’absorption de la molécule C ? Justifier.
∕1
∕1
5) Dans quel domaine de longueur d’onde se situe le maximum d’absorption de la molécule E ? Justifier.
∕1
∕1
4
1S
DS4 (suite)
Note :
Nom Prénom :
Je connais mon cours :
(Cou)
/20
J’applique mon cours :
(App)
∕7
∕8
Je raisonne :
(Rai)
∕5
Je communique
(Com)
∕0
C
O
U
R
A R
P A
P I
L S
Exercice 4 : combustion
La combustion de la cellulose  C6 H10O5  , principal constituant des végétaux, se fait selon la réaction suivante :
C6 H10O5s

6O2g 
6CO2g 
5H 2O g
on brûle n1 = 6,0.10-2 mol de cellulose, avec n2 = 3,5 .10-1 mol de dioxygène
masse molaire : MC = 12 g.mol-1
MO = 16 g.mol-1
MH = 1,0 g.mol-1
1) Compléter le tableau d’avancement, déterminer le réactif limitant.
C6 H10O5s
Initial
Intermédiaire
final

6O2 g 
6CO2g 
5H 2O g
x=0
0 < x < x max
x max
∕1
∕1
2) Quelle masse d’eau a été produite par la réaction ?
∕1
∕1
5
Exercice 5 : Des étoiles.
Acturus est une étoile située dans la constellation du Bouvier. Son profil spectral est représenté ci-dessous, ainsi que le
profil spectral du soleil.
Profil spectral du soleil
Données :
Loi de Wien : λm .T = 2,9.10-3 (m.K)
1) Déterminer la température d’Acturus.
∕1
∕1
2) Quelle étoile est la plus chaude entre le soleil et Acturus ? Justifier.
∕1
3) Quel est le phénomène à l’origine des raies noires du spectre solaire ? Comment repère-t-on ce
phénomène dans son profil spectral ?
∕1
∕1
6
Exercice 6 : A la surface de ces étoiles,
on trouve entre autre du sodium…
Diagramme d’énergie d’un atome de sodium
En (en eV)
Données :
1eV = 1,60.10-19 J
Constante de Planck : h = 6,62 .10 - 34 J.
Vitesse de la lumière : c = 3,00.108m.s-1
E4 =-1,38
E3 =-1,51
E2 =-1,93
E1 =-3,03
E0 =-5,14
1) On considère une raie de longueur d’onde λ = 589 nm émise par un atome de sodium, calculer en joule,
puis en eV l’énergie transportée par ce photon.
∕1
∕1
Un électron de l’atome de sodium est dans l’état d’énergie E1. Il reçoit un photon d’énergie 1,10 eV.
2) Compléter sur le diagramme d’énergie la transition correspondante.
∕1
3) Sur un spectre, quel type de raie sera associé à cette transition ? Justifier.
∕1
4) Un électron passe du niveau énergétique E3 à E1, déterminer la longueur d’onde du photon émis
∕1
∕1
5) L’atome peut il absorber un photon d’énergie 2,0 eV ? Justifier.
∕1
7
Exercice 7 :
Le collyre est une solution pharmaceutique qui
permet de traiter les infections des yeux ou des
paupières. Le collyre étudié contient du bleu de
méthylène, que l'on veut doser et dont le spectre
d'absorption a l'allure suivante:
1) On mélange une solution de bleu de méthylène (bleu) avec une solution d’éosine (rouge), quelle est la
couleur de la solution obtenue ? Justifier.
∕1
A partir d’une solution mère de bleu de méthylène, on prépare une échelle de teinte dont les concentrations
massiques et les mesures d’absorbance donnent le graphique suivant :
0,7
0,6
absorbance
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
1
2
3
4
5
6
concentration (mg/L)
2) Que peut on affirmer d’après la courbe obtenue ?
∕1
L’absorbance du collyre préalablement dilué 100 fois vaut 0,314
3) Quelle est la concentration massique du bleu de méthylène du collyre? Justifier
∕1
∕1
8
9
Programme DS4
Chap. 2 : Couleur
 Interpréter la couleur observée d’un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes
d’absorption, de diffusion et de transmission.
 Utiliser les notions de couleur blanche et de couleurs complémentaires.
 Distinguer couleur perçue et couleur spectrale.
Voir cours et exercice résolu p 45 et 46
Chap. 3 : source de lumières colorées
 Distinguer une source polychromatique d’une source monochromatique caractérisée par une longueur d’onde
 Connaître les limites en longueur d’onde dans le vide du domaine visible et situer les rayonnements IR et UV.
 Exploiter la loi de Wien, son expression étant donnée.
 Interpréter les échanges d’énergie entre lumière et matière à l’aide du modèle corpusculaire de la lumière.
 Connaître les relations λ= c/γ et ΔE = h.γ et les utiliser pour exploiter un diagramme de niveaux d’énergie.
 Expliquer les caractéristiques (forme, raies) du spectre solaire.
Voir cours et exercice résolu p 63 et 65
Chap. 4 : Couleur et quantité de matière
 Identifier le réactif limitant, décrire quantitativement l’état final d’un système chimique.
 Interpréter en fonction des conditions initiales la couleur à l’état final d’une solution siège d’une réaction chimique
mettant en jeu un réactif ou un produit coloré.
 Faire un lien entre la concentration et l’absorbance d’une solution colorée (loi de Beer-Lambert.)
Voir DS3 et TP Détermination de la concentration en permanganate du Dakin
Chap. 5 : Substances organiques colorées
 Savoir que les molécules de la chimie organique sont constituées principalement des éléments C et H.
 Reconnaître si deux doubles liaisons sont en position conjuguée dans une chaîne carbonée.
 Établir un lien entre la structure moléculaire et le caractère coloré ou non coloré d’une molécule.
 Repérer expérimentalement des paramètres influençant la couleur d’une substance (pH, solvant, etc.).
 Décrire à l’aide des règles du « duet » et de l’octet les liaisons que peut établir un atome avec les atomes voisins.
 Donner la représentation de Lewis de quelques molécules simples.
Voir cours et exercice résolu p 105 et 107
Chap. 6 : Géométrie des molécules
 Mettre en relation la formule de Lewis et la géométrie de quelques molécules simples.
 Prévoir si une molécule présente une isomérie Z/E.
 Savoir que l'isomérisation photochimique d'une double liaison est à l'origine du processus de la vision.
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